1、摘 要本論文內容為2*600MW發電廠工程電氣部分初步設計，包括說明書、計算書和圖紙三大部分。說明書部分主要概括了主變壓器、高壓廠用變壓器的選擇方法；220KV電氣主接線的基本形式；本廠廠用電接線的基本形式；短路電流的計算方法；高壓電氣設備的選擇原則；高壓配電裝置的設計原則；繼電保護自動裝置和防雷保護的規劃設計。計算書部分主要概述了主變壓器和高壓廠用、備用變壓器的選擇計算；短路電流計算；電氣設備選擇計算。同時按要求繪制了發電廠電氣主接線圖；220KV高壓配電裝置平面圖；220KV高壓配電裝置斷面圖。關鍵詞：電力系統、發電機、變壓器。AbstractThe contents of article

2、 is the first steps of 2*600 MW power plant engineering electrical part design. including the manual and computing book and the diagram paper three greatest parts. The manual part mainly generalizes the choice method of the main transformer and the high pressure factory to use transformer; The basic

3、 form of The 220 KV electrical main connects line; The basic form of my plant factory to use electrical main connects line;The choice principle of the high pressure electrical equipments; The design principle of high pressure goes together with the electricity device; The programming design of the r

4、elay protection and the full-automatic device and the defend thunder protection. Computing book part to mainly said the choice calculation of the main transformer and the high pressure factories to use transformer and the backup transformer; Short-circuit electric current calculation; The electrical

5、 equipments choice calculation; At the same time according to the request Drew the power plant electrical main connect line diagram; The 220 KV high pressure goes together with the electricity device plane chart; The 220 KV high pressure goes together with the electricity device cross section diagra

6、m.key word: electricity system、generator、transform.目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc138487352 摘 要 PAGEREF _Toc138487352 h I HYPERLINK l _Toc138487353 Abstract PAGEREF _Toc138487353 h II HYPERLINK l _Toc138487354 引 言 PAGEREF _Toc138487354 h 1 HYPERLINK l _Toc138487355 第0章 設計任務書 PAGEREF _Toc1384873

7、55 h 2 HYPERLINK l _Toc138487356 第一章 變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487356 h 5 HYPERLINK l _Toc138487357 原始資料的分析 PAGEREF _Toc138487357 h 5 HYPERLINK l _Toc138487358 主變壓器的選擇原則 PAGEREF _Toc138487358 h 5 HYPERLINK l _Toc138487359 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487359 h 6 HYPERLINK l _Toc138487360 高廠變的選擇 PAGEREF _Toc138

8、487360 h 7 HYPERLINK l _Toc138487361 1.5 高壓備用/啟動變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487361 h 7 HYPERLINK l _Toc138487362 第二章 電氣主接線的選擇 PAGEREF _Toc138487362 h 8 HYPERLINK l _Toc138487363 主接線的設計原則： PAGEREF _Toc138487363 h 8 HYPERLINK l _Toc138487364 2.2.主接線設計的基本要求 PAGEREF _Toc138487364 h 8 HYPERLINK l _Toc138487365

9、 主接線方案的擬定 PAGEREF _Toc138487365 h 9 HYPERLINK l _Toc138487366 第三章 電氣主接線中的設備配置 PAGEREF _Toc138487366 h 12 HYPERLINK l _Toc138487367 3.1 斷路器的配置 PAGEREF _Toc138487367 h 12 HYPERLINK l _Toc138487368 3.2 隔離開關的配置 PAGEREF _Toc138487368 h 12 HYPERLINK l _Toc138487369 3.3 接地刀閘或接地器的配置 PAGEREF _Toc138487369 h

10、12 HYPERLINK l _Toc138487370 3.4 電壓互感器的配置 PAGEREF _Toc138487370 h 12 HYPERLINK l _Toc138487371 3.5 電流互感器的配置 PAGEREF _Toc138487371 h 13 HYPERLINK l _Toc138487372 避雷器的配置 PAGEREF _Toc138487372 h 13 HYPERLINK l _Toc138487373 第四章 廠用電系統主接線 PAGEREF _Toc138487373 h 14 HYPERLINK l _Toc138487374 4.1廠用電接線滿足下列要

11、求： PAGEREF _Toc138487374 h 14 HYPERLINK l _Toc138487375 6KV廠用電氣主接線的選擇 PAGEREF _Toc138487375 h 14 HYPERLINK l _Toc138487376 6KV廠用負荷分類 PAGEREF _Toc138487376 h 15 HYPERLINK l _Toc138487377 廠用母線分段 PAGEREF _Toc138487377 h 15 HYPERLINK l _Toc138487378 廠用電源的引接 PAGEREF _Toc138487378 h 15 HYPERLINK l _Toc138

12、487379 高壓廠用備用電源的引接方式 PAGEREF _Toc138487379 h 15 HYPERLINK l _Toc138487380 低壓廠用工作電源引接方式 PAGEREF _Toc138487380 h 15 HYPERLINK l _Toc138487381 第五章 短路電流計算 PAGEREF _Toc138487381 h 16 HYPERLINK l _Toc138487382 5.1 短路電流計算的基本假設條件和原則 PAGEREF _Toc138487382 h 16 HYPERLINK l _Toc138487383 限流措施 PAGEREF _Toc13848

13、7383 h 16 HYPERLINK l _Toc138487384 電路元件參數的計算 PAGEREF _Toc138487384 h 17 HYPERLINK l _Toc138487385 網絡變換（圖略） PAGEREF _Toc138487385 h 17 HYPERLINK l _Toc138487386 等值電源的計算 PAGEREF _Toc138487386 h 17 HYPERLINK l _Toc138487387 5.6 三相短路電流周期分量計算 PAGEREF _Toc138487387 h 18 HYPERLINK l _Toc138487388 沖擊電流的計算

14、PAGEREF _Toc138487388 h 18 HYPERLINK l _Toc138487389 第六章 電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc138487389 h 20 HYPERLINK l _Toc138487390 電器選擇的一般要求： PAGEREF _Toc138487390 h 20 HYPERLINK l _Toc138487391 電器設備的選擇 PAGEREF _Toc138487391 h 20 HYPERLINK l _Toc138487392 第七章 高壓配電裝置規劃設計 PAGEREF _Toc138487392 h 29 HYPERLINK l _To

15、c138487393 設計原則與要求： PAGEREF _Toc138487393 h 29 HYPERLINK l _Toc138487394 第八章 繼電保護和自動裝置的規劃設計 PAGEREF _Toc138487394 h 31 HYPERLINK l _Toc138487395 繼電保護和自動裝置設計總則 PAGEREF _Toc138487395 h 31 HYPERLINK l _Toc138487396 繼電保護和自動裝置設計一般規定 PAGEREF _Toc138487396 h 31 HYPERLINK l _Toc138487397 繼電保護和自動裝置的配置 PAGERE

16、F _Toc138487397 h 32 HYPERLINK l _Toc138487398 安全自動裝置 PAGEREF _Toc138487398 h 35 HYPERLINK l _Toc138487399 第九章 交流事故保安電源和不停電電源系統的規化設計 PAGEREF _Toc138487399 h 37 HYPERLINK l _Toc138487400 交流事故保安電源 PAGEREF _Toc138487400 h 37 HYPERLINK l _Toc138487401 專用的柴油發電機組的特點 PAGEREF _Toc138487401 h 37 HYPERLINK l

17、_Toc138487402 交流事故保安電源電氣系統接線基本原則 PAGEREF _Toc138487402 h 38 HYPERLINK l _Toc138487403 9.4 交流不停電電源電源系統 PAGEREF _Toc138487403 h 38 HYPERLINK l _Toc138487404 第十章 中性點運行方式的規劃設計 PAGEREF _Toc138487404 h 39 HYPERLINK l _Toc138487405 主變壓器中性點接地方式： PAGEREF _Toc138487405 h 39 HYPERLINK l _Toc138487406 10.2 發電機中

18、性點接地方式 PAGEREF _Toc138487406 h 39 HYPERLINK l _Toc138487407 10.3 高壓廠用電系統的中性點接地方式 PAGEREF _Toc138487407 h 39 HYPERLINK l _Toc138487408 10.4 低壓廠用電系統的中性點接地方式 PAGEREF _Toc138487408 h 40 HYPERLINK l _Toc138487409 第十一章 防雷保護規劃設計 PAGEREF _Toc138487409 h 41 HYPERLINK l _Toc138487410 發電廠的雷害來源： PAGEREF _Toc138

19、487410 h 41 HYPERLINK l _Toc138487411 發電廠直擊雷防護的基本原則： PAGEREF _Toc138487411 h 41 HYPERLINK l _Toc138487412 避雷針的設計 PAGEREF _Toc138487412 h 41 HYPERLINK l _Toc138487413 避雷器的設計 PAGEREF _Toc138487413 h 42 HYPERLINK l _Toc138487414 避雷器的配置 PAGEREF _Toc138487414 h 42 HYPERLINK l _Toc138487415 第二部分 計算書 PAGER

20、EF _Toc138487415 h 43 HYPERLINK l _Toc138487416 第十二章 廠用負荷計算及變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487416 h 43 HYPERLINK l _Toc138487417 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487417 h 43 HYPERLINK l _Toc138487418 廠用負荷的計算及高廠變選擇 PAGEREF _Toc138487418 h 43 HYPERLINK l _Toc138487419 高壓備用變壓器的選擇 PAGEREF _Toc138487419 h 43 HYPERLINK l _T

21、oc138487420 第十三章 短路電流計算 PAGEREF _Toc138487420 h 46 HYPERLINK l _Toc138487421 13.1 短路電流計算接線圖及各種參數 PAGEREF _Toc138487421 h 46 HYPERLINK l _Toc138487422 13.2 短路電流計算的計算過程 PAGEREF _Toc138487422 h 46 HYPERLINK l _Toc138487423 第十四章 選擇電氣設備的計算 PAGEREF _Toc138487423 h 52 HYPERLINK l _Toc138487424 14.1 220KV側高

22、壓電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc138487424 h 52 HYPERLINK l _Toc138487425 母線選擇 PAGEREF _Toc138487425 h 54 HYPERLINK l _Toc138487426 14.3 低壓側電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc138487426 h 55 HYPERLINK l _Toc138487427 第十五章 防雷保護計算 PAGEREF _Toc138487427 h 58 HYPERLINK l _Toc138487428 單支避雷針保護范圍及計算 PAGEREF _Toc138487428 h 58 HYPERL

23、INK l _Toc138487429 兩支等高避雷針聯合保護范圍及計算 PAGEREF _Toc138487429 h 58 HYPERLINK l _Toc138487430 多針保護范圍及計算： PAGEREF _Toc138487430 h 58 HYPERLINK l _Toc138487431 總 結 PAGEREF _Toc138487431 h 60 HYPERLINK l _Toc138487432 參考文獻 PAGEREF _Toc138487432 h 61 HYPERLINK l _Toc138487433 致 謝 PAGEREF _Toc138487433 h 62

24、HYPERLINK l _Toc138487434 附錄： PAGEREF _Toc138487434 h 63引 言本設計是哈三6200MW火電廠電氣部分初步設計，根據火力發電廠設計技術規程和設計手冊結合自己所學的發電廠電氣部分、發電廠及電力系統、電力系統繼電保護、高電壓技術等專業課程并綜合本電廠的原始資料和數據，在老師的幫助下最終完成本設計的。本設計先分析該廠在電力系統的作用和地位，從電氣主接線設計入手，逐步進行規劃設計。如設計前意料的那樣，在設計過程中遇到了不少難題。從最先的廠用負荷計算問題，電氣主接線的選擇問題，短路計算問題，到最后的設備選擇及防雷保護設計問題等等。通過學習各種技術規程

25、及參考設計手冊以及老師耐心細致的輔導，最終克服各個難題并且順利完成設計任務。本設計雖已完成但由于時間有限以及本人自身的水平有限，本設計難免存在謬誤，懇請各位讀者批評指正。第0章 設計任務書： 哈三6200W火電廠電氣部分初步設計1本電廠為大型坑口火力發電廠，計劃安裝六臺200MW凝汽式火力發電機組。第一期工程裝設兩臺QFQS一2002型發電機組。并計劃第二、三期工程各裝設兩臺相同容量的機組，每臺發電機配置一臺870T/H的高溫高壓鍋爐。2發電機技術數據： 發電機型號為QFQS一2002，額定容量200MW, COS5KV， 額定電流8625A，Xd=0.1423，接線方式為YY，本廠的燃料是煤

26、粉。3該廠以220KV線路與系統聯系，本工程220KV的出線共四回，預計將來220KV出線最終為六回。4連接在發電廠220KV系統母線上的系統阻抗標么值為0.15（基準功率Sj=1000MVA）系統總容量為15000MVA。5高壓廠用電壓為6KV。6廠區地勢平坦，交通方便，有鐵路干線經過。廠址附近水源充足，屬于六級地震區，凍土層1.5米，復凍層10毫米，最大風速米S，年平均溫度+8C，最高溫度為+38C，冬季最低溫度為-30C。主導風向西北，海拔高度700米，廠址附近無嚴重空氣污染。7一臺機組配套的高壓廠用電動機及低壓廠用變壓器容量見附錄一：一臺機組配套的高壓廠用電動機及低壓廠用變壓器容量附錄

27、一：序號設備名稱額定容量（KW）臺數備注序號設備名稱額定容量（KW）臺數備注1給水泵32003二運一備11廠用除灰電源10002一運一備2凝結水泵3002互為備用12輸煤變10002一運一備3循環水泵1600213主廠房低壓工作變80014送風機12502互為備用14主廠房低壓公用變80015引風機1250315主廠房低壓備用變80016磨煤機650416修配廠變10001全廠公用7排粉風機850217化學水處理變8002一運一備8射水泵2202一運一備18補充水泵 房變10002一運一備9備用勵磁機850119無油空壓機2503二運一備10碎煤機5702一運一備 3.1 設計說明書內容1、選

28、擇本廠主變壓器和廠用變壓器的容量、臺數、型號及參數。2、設計本廠電氣主接線和廠用電接線方案。3、制定本廠電氣設備的配置方案。4、進行本廠事故保安電源和交流不停電電源的規劃設計。5、進行本廠中性點運行方式的規劃設計。6、進行本廠電氣部分各種類型短路電流的計算；7、進行主要電氣設備的選擇；8、進行本廠高壓配電裝置的規劃設計；9、進行本廠繼電保護和自動裝置的規劃設計；10、進行本廠配電裝置防雷保護的規劃設計。要求寫出不少于10000字的設計說明書，并繪制出下列圖紙：3.2 設計計算書內容1、選擇主變壓器和高壓廠用變容量、臺數、變比計算；2、短路電流計算；3、選擇電氣設備計算；4、防雷保護設計計算。

29、3.3 繪制圖紙1、發電廠電氣主接線圖1張；2、臺機組廠用電系統主接線圖1張；3、20KV高壓配電裝置的平面布置圖一張；4、220KV高壓配電裝置斷面圖（兩個斷面）1張；5、220KV高壓配電裝置防雷保護圖1張。要求翻譯一篇與本專業或本課題有關的外文文獻，譯文不少于3000漢字。第一章 變壓器的選擇設計電廠為大型坑口火力發電廠，總容量為6*200MW。最大單機容量200MW，具有大型容量的規模，中型機組的特點。在電力系統中將主要承擔基荷，從而該廠主接線設計必須考慮可靠性。當本電廠全部建成投產后，該廠在未來電力系統中的作用和地位是至關重要的。從負荷特點及電壓等級可知，它具有220KV一級電壓負荷

30、，預計將來220KV電壓等級出線回路為6回。 1、主變壓器與發電機的連接形式 本廠發電機容量為200M W，與變壓器采用單元接線。 2、主變壓器的容量的確定原則： 主變壓器的容量、數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據傳遞容量基本原始資料外，還應根據電力系統510年的發展規劃、輸送功率的大小、饋線回路數、電壓等級以及接入系統的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理的選擇。 3、單元接線的主變壓器容量的確定原則： 單元接線時變壓器容量應按發電機的額定容量和除本機組的廠用負荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴大單元接線時，應盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應按單元接線的計算原則算出的

31、兩臺機容量之和來確定。 4、相數的確定在330KV及以下電力系統中，一般應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對來講究投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。但是由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其是需要考察其運輸可能性，從制造廠到發電廠之間，變壓器尺寸是否超過運輸中涵洞、橋洞的允許通過限額;變壓器重量是否超過運輸途中車輛、碼頭、橋梁等運輸工具或設施的允許承載能力。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量的三相變壓器組。對500KV及以上電力系統中的主變壓器相數的選擇，除按容量、制造水平、運輸條件確定外，更重要的是考慮負

32、荷和系統情況、保證供電可靠性，進行綜合分析，在滿足技術、經濟的條件下確定選用單相變壓器還是三相變壓器。5、繞組數的確定國內電力系統中采用的變壓器按其繞組數分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式變壓器。發電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統連接時，可以采用兩臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。一般當最大機組容量為120KW及以下的發電廠多采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所使用的控制電器和輔助設備，與相應的兩臺雙繞組變壓器相比都較小。但三繞組變壓器的每個繞組的通過容量應達到該變壓器額定容量的15及以上，否則繞組未能充分利用，反而不如選用兩臺雙繞

33、組變壓器合理。對于最大機組為200MW以上的發電廠，由于機組容量大，額定電流及短路電流都甚大，發電機出口斷路器制造困難，價格昂貴，且對供電可靠性要求較高。所以，一般在發電機回路及廠用分支回路均采用相封閉母線，而封閉母線回路中一般不裝置斷路器和隔離開關。況且，三繞組變壓器由于制造上的原因，中壓側不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側的調壓和負荷分配。為此，一般以采用雙繞組變壓器加聯變壓器更為合理。其聯絡變壓器宜選用三繞組變壓器，低壓繞組可作為廠用備用電源或廠用啟動電源，亦可連接無功補償裝置。當采用擴大單元接線室，應優先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。在110KV及以上中性點

34、直接接地系統中，凡需選用三繞組變壓器的場所，均可優先選用自耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流的效果較差，變比不宜過大。6、繞組的連接方法變壓器繞組的連接方式必須和系統電壓相位一致，否則不能并列運行，電力系統采用的連接方式有Y和，高、中、低三側繞組如何組合要根據具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接。7、調壓方式的確定為了保證發電廠的供電質量，電壓必須維持在允許范圍內。8、冷卻方式的選擇對于大容量變壓器，通常采用強迫油循環風冷卻方式或強迫油循環水冷卻方式。由發電機功率和容量及以上原則確定： 主變選擇如下：型 號： 容 量：240000KVA額定

35、電壓（高壓）：242連接組別：Y/-11阻抗電壓：14.105%短路損耗：830KW按廠用負荷的大小確定其容量如表1-1：廠用負荷計算結果表1-1分裂繞組負荷（1.1sg+sd）18551 171447701高壓繞組負荷.18551+171447701=27994 由表1-1可知高廠變的選擇如下：型 號： 容 量：31500/20000-20000KVA5%KV連接組別：/1212阻抗電壓：18%(zud半穿越)冷卻方式：油浸風冷臺 數：2高廠變為三繞組分裂變壓器，其高壓側電壓為15.75KV，低壓側為6.3KV。1.5 高壓備用/啟動變壓器的選擇1.5.1高壓備用/啟動變壓器容量的確定原則:

36、1、高壓廠用備用變壓器應與最大一臺高壓廠用變壓器的容量相同；當啟動備用變壓器帶有工作負荷時，其容量還應滿足最大一臺高壓廠用工作變壓器的要求考核變壓器檢修的條件；當其自投負荷最大的一段廠用母線時，宜采用分批自啟動的方式，而不宜增大備用變壓器或啟動/備用變壓器的容量；2、低壓廠用變壓器的容量應與最大一臺低壓廠用工作變壓器的容量相同；3、屋外進風小間內的變壓器，其容量一般不考慮溫度修正，但南方地區宜將小間進出風差控制在10度以內。主廠房進風小間內的變壓器容量，北部、中部無需按溫度修正，中南地區已將進出風差控制在10度以內。根據以上可知高備用變為：型 號： 容 量：31500/20000-20000K

37、VA額定電壓（高壓）：2207*1.46%KV連接組別：/1111阻抗電壓：18%（zud半穿越）相 數：3 冷卻方式：強（油）風冷 第二章 電氣主接線的選擇電氣主接線是發電廠、變電所電氣設計的首要部分，也是構成電力系統的首要環節。主接線的確定對電力系統整體及發電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關，并且對電器設備選擇，配電裝置布置，繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，通過技術經濟比較，合理確定主接線方案。2.1主接線的設計原則：1、發電廠、變電所在電力系統的地位和作用;2、發電廠、變電所的分期和建設規模；3、負荷大小和重要

38、性；4、系統備用容量大小；5、系統專業的電氣主接線提供的具體資料：（1）出線的電壓等級、回路數、出線方向、每回路輸送容量和導線界面等；（2）主變壓器的臺數、容量和型式；（3）變壓器中性點接地方式及接地點的選擇；（4）初期及終極發電廠，變電所與系統的連接方式。2.2.主接線設計的基本要求主接線應滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求：供電可靠性是電力生產和電力分配的主要要求。主接線可靠性的具體要求：1、斷路器檢修時，不宜影響對系統供電；2、斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量停運的回路疏忽停運時間，并要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電；3、避免發電廠及變電所全部停運的可能；4、大機組超

39、高壓電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。主接線應滿足在調度，檢修及擴建時的靈活性：1、調度時，可以靈活地切除和投入發電機，變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式，檢修運行方式以及特殊運行方式的系統調度要求；2、檢修時，可以方便地停運斷路器，母線及其它的繼電保護設備，進行安全檢修而不至于影響電力網的運行和對用戶的供電；3、擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線，在不影響連續供電和停電時間最短的情況下投入新裝機組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。主接線在滿足可靠性及靈活性的前提下做到經濟合理。1、投資省（1） 主接線力求簡單，以節省斷路器、隔離開關、

40、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備；（2）要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備和控制電纜；（3）要能限制短路電流，便于選擇廉價電器設備；（4）如能滿足系統安全運行和繼電保護要求，110KV及以下終端或分支變電所可采用簡易電路。2、占地面積小 主接線設計要為配電裝置創造條件，盡量使占地面積減小。3、電能損失少經濟合理地選擇主變的種類、容量、數量，要避免建立復雜的操作樞紐，為簡化主接線，發電廠、變電所接入系統的電壓等級一般不超過兩種。 在對原始資料分析的基礎上，結合對電氣主接線的可靠性，靈活性及經濟性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術，經濟政策的前提下，力爭使其為技術先進，供電安全可靠

41、，經濟合理的主接線方案。 發電，供電可靠性是發電廠生產的首要問題，主接線的設計，首先應保證其滿發，滿供，不積壓發電能力，同時盡可能減少傳輸能量過程的損失，以保證供電連續性。為此，對電廠主接線的可靠性，擬從以下幾方面考慮：（1）.斷路器檢修時，是否影響連續供電。（2）.線路.斷路器或母線故障，以及在母線檢修時，造成饋線停運的回路數多少和停電時間長短，能否滿足重要的，類負荷對供電的要求。（3）.本發電廠有無全廠停電的可能性。（4）.大型機組突然停電對電力系統穩定運行的影響與產生的后果等因素。 主接線應具有足夠的靈活性，能適應多種運行方式的變化，且在檢修，事故等特殊狀態下操作方便，調度靈活，檢修方便

42、，擴建發展方便。 主接線的可靠性與經濟性應綜合考慮，辨證統一，在滿足技術要求前提下，盡可能投資省，占地面積少，電能損耗少，年費用為最少。 根據火力發電廠設計技術規程第11.2.9條 當配電裝置在電力系統中居重要地位，負荷大，潮流變化大且出線回路較多時，宜采用雙母線或雙母線分段的接線。有條件時，220KV配電裝置也可以采用一臺半斷路器接線。2.3.2 220KV側電氣主接線的選擇方案一：雙母線四分段接線方案二：一臺半斷路器接線一臺半斷路器接線與雙母線四分段接線的技術經濟比較要點如表2-1一臺半斷路器接線與雙母線四分段接線的技術經濟比較列表2-1項目一臺半短路器雙母線四分段接線可靠性在檢修和故障相

43、重合的情況下，停運的回路不超過兩回一段母線故障，停運23個回路。2.一段母線故障，合并分段或母聯路器拒動的雙重故障時，停運兩段母線，即46個回路。但這種雙重故障的幾率極少，上百年甚至更長時期才發生一次。靈活性1.環形供電，調度靈活。但停運一個回路需要操作兩臺短路器，母線故障時，接線內潮流變化大；2.隔離開關只作為檢修電器，不作為操作電器。處理事故時，用短路器操作，消除事故迅速。檢修短路器時，不需要帶旁路操作.1.為調整系統潮流，限制短路電流以及防止事故擴大等方面的原因，有可能要求母線分列運行時，本接線比較靈活；2.隔離開關要作為操作電器，當改變運行方式和處理事故時，需要進行倒閘操作。經濟性設備

44、投資：8個回路時，兩種接線相差不多； 7回及以下時，雙母線四分段界限較貴； 9回及以上時，一臺半短路器接線較貴；占地面積：1.當一臺半短路器接線為常規三列式順序布置時，因一個間隔可以兩側出線，占地面積比雙母線四分段接線可節約用地40%左右，當為交替布置或平環式或單列布置時，兩種接線占地面積相近；2.當一臺半短路器接線的常規布置，應用于發電廠時，為避免縱向布置的大機組出線偏角不致過大，常需改變配電裝置形式，擴大占地面積30%-50%。雙母線四分段接線則能適應縱向布置大機組出線位置而不需擴大占地面積。繼電保護及二次回路復雜性1.由于每個回路連接著兩臺短路器，一臺中間短路器連接著兩個回路，保護接于兩

45、組電流互感器的和電流，因而其電流互感器的二次回路，保護裝置的跳合閘出口回路較復雜；2應用于發電廠時，發電機-變壓器組與線路共用的中間短路器，只能在單元控制室控制，并在網絡控制室設相應的短路器信號，比較復雜。1.分段的母線保護較復雜，需有故障母線選擇元件，而當將回路從一段母線切換到另一段母線時，電流互感器二次回路需要切換。母線隔離開關的閉鎖回路及母聯短路器的保護，二次回路較復雜；2.應用于發電廠時，發電機-變壓器組利用一臺短路器，只需在單元控制室控制，與線路控制無關，比較簡單。根據以上各方面比較最終確定電氣主接線為雙母線四分段接線。第三章 電氣主接線中的設備配置3.1 斷路器的配置容量為200-

46、300MW的發電機與雙繞組變壓器為單元接線時，在發電機與變壓器之間不應裝設斷路器，負荷開關或隔離開關，但應有可拆連接點。3.2 隔離開關的配置1、容量為200MW及以上大機組于雙繞組變壓器為單元連接時，發電機出口不裝設隔離開關，但應有可拆連接點；2、接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組避雷器開關；3、斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時隔離電源；4、中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；3.3 接地刀閘或接地器的配置1、為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據長度宜裝設1-2組接地刀閘或接地線。2、63KV及以上配電裝置的斷路器兩側隔離開關和線路隔離開

47、關的線路側宜配置接地刀閘，雙母線接線兩組母線隔離開關的斷路器側可共用一組接地刀閘。3、63KV及以上主變壓器進線隔離開關的主變壓器側宜裝設一組接地刀閘。3.4 電壓互感器的配置1、電壓互感器的數量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求，電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側都能取得電壓。2、6-220KV電壓等級的每組主母線的三相上裝設電壓互感器。3、當需要監視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器4、當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。5、發電機出口一般裝設兩

48、組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置，當采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。3.5 電流互感器的配置1、凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器，其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。2、在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器，發電機和變壓器的中性點、發電機和變壓器的出口。3、對直接接地系統，一般按三相配置。對非直接接地系統，以具體要求按兩相或三相配置。1、配電裝置的每組母線上,應該裝設避雷器，當進出線都裝設避雷器時除外。2、220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。3、下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器（1）直接接地系統中，變

49、壓器中性點為分級絕緣并且裝有隔離開關時。（2）不接地和經消弧線圈接地系統中，多雷區的單進線變壓器中性點上。4、單元接線的發電機出線宜裝設一組避雷器。5、110-220KV線路側一般不裝設避雷器。第四章 廠用電系統主接線廠用電設計應按照運行檢修和施工的要求。考慮全廠發展規劃妥善解決分期建設引起的問題。積極慎重的采用經過鑒定的新技術和新設備。使設計達到經濟合理，技術先進，保證機組安全經濟運行。4.1廠用電接線滿足下列要求：1、 各機組的廠用電系統應是獨立的。特別是200MW及以上機組，應作到這一點。一臺機組的故障停運或其輔助的電氣故障。不應影響到另一臺機組的正常運行，并能在短時間內恢復本機組的運行

50、。2、 充分考慮機組啟動和停運過程中的供電要求，一般均應配備可靠備用電源。在機組起動，停運和事故的切換操作要少，并且與工作電源并列。3、 充分考慮電廠分期建設和連續施工過程中廠用電系統工程的運行方式，特別要注意對公用負荷供電的影響要便于過渡。盡量不改變接線和更換設備。4、 200MW及以上機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。當全廠停電時，可以快速啟動和自動投入。向保安負荷供電。還要設置電能質量指標合格的交流不斷供電裝置，保證不允許間斷供電的熱工負荷的用電。6KV廠用電氣主接線的選擇6KV電壓等級 鑒于出線回路多，且為直饋線、電壓較低，宜采用屋內配電，其負荷亦較小，因此，可以采用單母線分段。1

51、、單母線分段接線的優點： （1） 用斷路器把母線分段后，對重要的用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電； （2） 當一段母線發生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2、單母線分段接地的缺點： （1） 當一段母線或母線隔離開關故障檢修時，該母線的回路都要在檢修期間內停電； （2） 當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越； （3） 擴建時需向兩個方向均衡擴建。3、適用范圍： （1） 610KV配電裝置的出線回路數為6回以上時；（2） 3563KV配電裝置的出線回路數為48回時；6KV廠用負荷分類廠用負荷包括機組本體負荷和全廠公用負荷。按運行方式分

52、為經常邊疆、經常生時、經常斷續、不經常斷續、不經常短時和不經常斷續等六種類型。一類負荷：指短時（手動切換恢復供電所需的時間）停電影響人身或設備安全，使機組運轉停頓或發電量大幅度下降的負荷。二類負荷：指允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設備或影響機組正常運轉的負荷。三類負荷：指長時間停電不會直接影響生產者。對于三類負荷一般由一個電源供電。應保證供電的可靠，否則將引起主要設備損壞。重要的自動控制失靈或延遲恢復供電，分直流保安負荷和交流保安負荷及不間斷供電負荷。廠用母線分段在火力發電廠中，因鍋爐的輔助設備多，用電量大，為提高供電的可靠性。廠用電系統接線通常采用單母線接線，并按照鍋爐分段的接線原則

53、，將廠用母線按照鍋爐的臺數分成獨立的若干段，各獨立母線段分別由工作電源和備用電源供電。廠用電源的引接高壓廠用工作電源引接方式高壓廠用工作電源由發電機電壓回路引接，并盡量滿足爐、機電的對應性要求。備用電源引接方式備用電源的數量200MW 機組3臺機組及以下設1個不超過3臺，每兩臺機組設一個起動（備用）電源。高壓廠用備用電源的引接方式發電機與主變壓器組成單元接線時，高壓起動（備用）電源的引接方式有：當有發電機電壓母線時，一般由該母線引接一個備用電源可靠的最低一級電壓母線或由聯絡變壓器的第三（低壓）繞組引接。 當技術經濟合理時，也可由電網外部引接專用線路供給。低壓廠用工作電源引接方式1、低壓廠用工作

54、變壓器一般由高壓廠用母線段上引接。當無高壓廠用線段時，可從發電機電壓主母線或發電機出口引接。2、按爐分段的低壓廠用母線其工作變壓器應由高壓廠用線段供電。第五章 短路電流計算供電系統中一切不正常的相與相或者相與地（中性點接地系統）在電氣上被短接就稱為短路。為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在變電所和供電系統的設計和運行中，必須進行短路電流計算，以解決下列技術問題： 1.選擇電器設備和載流導體，必須用短路電流校驗其熱穩定性和機械度。 2.選擇和整定繼電保護裝置，使之能正確地切除短路故障。 3.確定限流措施，當短路電路過大造成設備選擇困難或不夠經濟時，可采取限制短路電流的措施。 4.確定合理的

55、主接線方案和主要運行方式等。本設計中短路電流的計算只適用于設備的選擇。5.1 短路電流計算的基本假設條件和原則短路電流實用計算中，采用以下的基本假設條件和原則：1、正常工作時，三相系統對稱運行。2、所有電源的電動勢相位角相同。3、系統中的同步和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導體的趨膚效應等影響。4、電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發生變化。5、電力系統中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%負荷在高壓母線上，50%的負荷在系統側。6、短路發生在短路電流為最大值的瞬間。7、不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。8、除計算短路電流的衰減時

56、間常數和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計。9、元件的計算參數均取其額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍。 （10）輸電線路的電容略去不計。5.2.1 電力系統采取的限流措施： 1、提高電力系統的電壓等級。 2、直流輸電。 3、在電力系統的主網加強聯系后，將次級電網解環運行。 4、在允許的范圍內，增大系統的零序阻抗，例如采用不帶第三繞組或第三繞組為Y接線的全星形自耦變壓器、減少變壓器的接地點等。 5.2.2 發電廠和變電所中采取的限流措施： 1、發電廠中，在發電機電壓母線分段回路中安裝電抗器 2、變壓器分裂運行。 3、變電所中，在變壓器回路中裝設分裂電抗器或電抗器。 4、采用低壓側為分裂

57、繞組的變壓器。 5、出線上裝設電抗器。 6、選擇合理的電氣主接線形式和運行方式高壓短路器電流的計算一般只計及各元件的電抗，采用標么值。標么值為各電路元件有名值與基準值之比。U*=U/Uj S*=S/Sj I*=I/Ij X=X/Xj=XSj/Uj5.4網絡變換（圖略）1./Y變換X1=X13X12/(X13+X12+X23)X2=X12X23/(X12+X13+X23)X3=X13X23/(X13+X12+X23)變換X12=X1+X2+X1X2/X3X13=X1+X3+X1X3/X2X23=X2+X3+X2X3/X1當網絡中有幾個電源時，可將條件相類似的發電機，按下述條件連接成一組，分別求出

58、短路點的轉移電抗。（1）同形式并且至短路點的電氣距離大致相等的發電機；（2）至短路點的電氣距離較遠的同一類型的發電機；（3）直接連接短路點上的發電機。當僅計算任一時間t的短路電流周期分量，各電源的發電機形式，參數相同且距離短路點的電氣距離大致相等時，可將各電源合并為一個總的計算電抗。5.6 三相短路電流周期分量計算當供電電源為無窮大或者計算電抗大于3.5時，不考慮短路電流周期分量的衰減。2.有限電源供給的短路電流。先求電源對短路點等值電抗再將其歸算到以電源容量為基準容量的計算電抗 然后按計算電抗值查找相應的發電機運算曲線，或查發電機的運算線數表，即可得到短路電流周期分量的標幺值 。三相短路發生

59、的后半個周期其短路電流的瞬時值達最大，稱為沖擊電流 。其值近似沖擊電流 ，近似計算為：發電機變壓器與系統之間：一般規定：1.演算倒替和電器動、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規定劃容量計算，并考慮電力系統遠景發展規劃。確定短路電流是，應該按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應該按僅在切換過程中可能并列運行的界限方式；2.選擇導體和電器用的短路電流，在電器接線的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響；3.選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流最大的地點。對電抗器的610KV出線與廠用分支回路，除其母

60、線與母線隔離開關之間隔板前的引線和套管的計算短路點應選擇在電抗器前外，其余導體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。4.導體和電器動、熱穩定以及電器的開斷電流一般按兩相短路計算，若發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統中的單相或兩相接地短路嚴重時，應按最嚴重的情況計算。短路電流計算結果表5-1：短路點基準電壓(KV)基準容量MVA分支線支路計算電抗Xjs分支額定電流In(KA)0秒短路電流周期分量3秒短路電流周期分量沖擊短路電流(KA)短路電流有效值(KA)標么值有名值(KA)標么值有名值(KA)標么值有名值(KA)K1230100六臺發電機支路系統支路總 計K2220100五臺發電機支路系